2018届高考化学二轮复习测试专题突破练(十七).docx

专题突破练(十七)物质结构与性质(选考选修3的学生使用)

1.(2017-tt苏单科，21A)铁氮化合物(Fe,NJ在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某Fe v N v

的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。

(l)_____________________________ Fc31基态核外电子排布式为。

()

II

(2)_________________________________________________ 丙酮("；('—(、—(、山)分子中碳原子轨道的杂化类型是__________________________________ , 1 mol丙酮分子中含

有。键的数冃为________ 。

(3)__________________________________________ C、H、O三种元素的电负性山小到大的顺序为_____________________________________________

(4)_______________________________ 乙醉的沸点高于丙酮，这是因为

(5)某Fe，N的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成

Cu替代型产物Fe(L”Q”N" Fe,N「转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳

定的Cu替代型产物的化学式为

? &位匱Fe

O MttWFe

▲ N

图1 晶胞结构示意图

‘Cu替代b位遥Fe型

能

M FeN

转化过程

图2转化过稅的陡域变化

解析:(l)Fe5+基态核外电子排布式为1 s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。

()

(2)丙酮分子中有两种碳原子，其中—CH3中碳原子为sp'杂化，—C-—中磯原子为sp2杂化；单键均是o键，一个双键中有一个o键和一个兀键，故1 mol丙酮分子中含有9 mol o键。

(3)依据同周期元素电负性变化规律可知，电负性：C<0;再结合元素非金属性强弱关系可知，

电负性：H

(4)乙醇分子间存在氢键，使得乙醇沸点较高。

(5)由图2可知更稳定的Cu替代型产物为Cu替代a位置Fe型，利用均摊法可得晶胞中各原子

个数Cu： 8X = 1, Fe： 6X=3, N： 1,故化学式为Fe3CuN o

答案：⑴[Ar]3d‘ 或1 s22s22p63s23p63d5

(2)sp2和sp3 9 mol

(3)H

(4)乙醇分子间存在氢键

(5)Fe3CuN

2.(2017?广东茂名模拟，35)铁是一种重要的过渡元素，能形成多种物质，如做染料的普鲁

士蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]o

(1)Fc2*基态核外电子排布式为_________________ 。

(2)在普鲁士蓝中，存在的化学键有离子键、 _____ 和_______ o

(3)—定条件下，CN?口J氧化为OCNS OCN「屮三种元素的电负性由大到小的顺序为

_______ ;碳原子釆取sp杂化，1 mol?物质屮含有的兀键数目为 ___________ o

(4)与CN-互为等电子体的一种分子为________ (填化学式)。

(5)常温条件下，铁的品体采用如下图所示的堆积方式，则这种堆积模型的配位数为

_______ ,如果铁的原子半径为a cm,阿伏加德罗常数的值为N A，则此种铁单质的密度表达式

解析：(l)Fe原子的基态核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d64s2,所以Fe?+基态核外电子排布式为1 s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6o

(2)KFe[Fe(CN)6]属于离子化合物，是一种复盐，也是一种配合物，阳离子是Fe3+,阴离子是配离子[Fe(CN)6]4_(其中Fe为+2价)，其中K*、Fe?+和[Fe(CN)6]4_以离子键相结合，[F C(CN)6]4_中Fc?+和CW以配位键相结合，CN「内C和N以共价键相结合。

(3)0CN_中的C原子采取sp杂化，则其空间结构为直线形，结合OCN一与CO?是等电子体, 可知OCM的结构式是[O=C=N] \则1 mol OCN-中含有的兀键数目是2必。

(5)图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积，所以配位数是8：铁的一个晶胞中有两个Fe原子，因此晶胞质量加=g,若铁的原子半径为a cm,则晶胞边长为cm,晶胞体积K=()3 cm3, 所以铁单质的密度p== g/cm'。

答案：(1)[人1*]3少(2)共价键配位键

(3)0>N>C 2心(4)CO 或N?

(5)8

3.(2017-湖北黄冈联考)铜是人类最早发现的金属，也是人类广泛使用的一种金属。铜及其化合物在工业、工程技术和工艺上有着广泛的应用。

(1)早期发现的天然准品颗粒山Cu.Fe.Al三种金属组成。Fe元素位于元素周期表的__________ 区。基态A1原子的L层电子排布图为 ____________ o

(2)C U2O为半导体材料，可由乙醛(CH3CHO)和新制氢氧化铜反应得到，同时可得到乙酸。

乙醛屮碳原子的杂化轨道类型为________ , 1 nx)l乙酸分子屮含有的q键的数目为__________ o

⑶制作单晶硅太阳能电池片时，一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。一价铜离子的电子排布式为_____________ 。碳、硼、氮元素的电负性山大到小的顺序是____________ 。(用元素符号表示)

(4)在配离子[C U(NH3)4]"中NH3的VSEPR模型为__________ 。

(5)铜银合金晶体具有面心立方最密堆积结构。在晶胞中，Cu原子位于面心，Ag原子位于

顶点，若该晶胞边长为厂pm,贝恰金的密度为 _________ g cm-3(设阿伏加德罗常数的值为必)。

H ()

H—C—C—H

I

解析：(2)乙醛的结构式为H ，甲基上的碳原子形式4个单键，采用的是sp3杂化，醛基上的碳原子形成了一个碳氧双键，采用的是sp2杂化；乙酸分子的结构式是

H ()

H—c—C—()—H

I

H ,其中含有6个单键和1个双键，所以1 mol乙酸分子中O键的

数目是7必。(4)NH3中N原子的q键电子对数是3,孤电子对数是(5-3)=1,所以价层电子对数是4, VSEPR模型为四面体形。(5)铜银合金的一个聶胞中Cu原子个数为6X=3, Ag原子个数为8X = 1,所以一个晶胞的质量是g, 一个晶胞的体积是(rXlO-10)3 cm3,所以合金的密度〃=gcm_3= g*cm_3o 答案:(l)d

2s 2[)

(2)sp\ sp2 7必

(3)ls22s22p63s23p63d,0(或[Ar]3』°) N>C>B

(4)四面体形(5)

4.(2017-lh西名校联考)2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai-Sheng Wang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“屮国红灯笼分子”——硼球烯B“。B*是继Ceo之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。

B4O 中IM红灯笼60个碳原子组合的“巴菇球”

(1)______________________________ 基态硼原子的外围电子排布式为______ ,碳60屮

碳原子杂化方式为___________________________

⑵构成碳60晶体的作用力是_________ o

(3)______________________________________ 与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有_________________________________________________ 种。

(4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼可由三漠化硼和三漠化磷在氢气中高温反应合成。BP晶胞中B采用面心立方堆积，P原子填入四面体空隙中。

? B O P

①写出三澳化硼和三浪化磷的空间构型:

三澳化硼________ ；三漠化磷________ 0

②磷化硼晶体内微粒间的作用力有________ O

③计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为478 pm) ________ 。

解析：(1)碳60又叫足球烯，其分子中每个C原子与其他3个C原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双傩，所以碳原子的杂化方式为sp2o

(2)碳60晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。

(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、0、F、Ne共6种。

(4)?BBr3中B原子的价层电子对数是3,孤电子对数是0,所以三涣化硼的空间构型是平面正三角形；PB"中P原子的价层电子对数是4,孤电子对数是1,所以三涣化磷的空间构型是三角锥形。②磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B原子与P原子间通过共价键相结合，但B原子最外层只有3个电子，P原子最外层有5个电子，而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连，每个P原子也与4个B原子相连，这说明B原子和P原子间还存在一个配位键，其中P原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。③BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的处，则硼原子和磷原子之间的最近距离=pm= pm~207 pm。

答案：(l)2sPpi sp2

(2)范徳华力(3)6

(4)①平面正三角形三角锥形②共价键、配位键③207 pm或pm

5.(2017-保定调研)A、B、C、D、E是元素周期表中五种常见元素，其原子序数依次增大。详细信息见下表：

2 BC的空间构型为________________ (用文字描述)。

请回答卞列问题：

(1) ___________________________ D的价电子排布式可表示为。

(3)根据等电子原理，AC分子的结构式为________ o

(4)1 mol AC2中。键、兀键数目之比为_______ o

(5)A、B、C的第一电离能由大到小排序为________ o

(6)E为_______堆积金属，已知E原子的半径为a cm,阿伏加德罗常数的值为必，则E晶

体的密度是________g cm-3o (列出算式即可)

(7)E晶胞结构如图所示，E晶体中每个E原子周国距离最近的E原子数目为__________ ；

E2S

为半导体材料，在其立方品胞内部有4个S原子，其余S原子位于面心和顶点，则该品胞中有个E 原子。

(8)将E单质的粉末加入NH3的浓溶液中，通入02,充分反应后溶液呈深蓝色，写出该反应

方程式

解析：根据题意可推出A为C, B为N, C为O, D为Cr, E为Cu。(l)Cr的价电子排布

式为3d54s'o (2)根据价层电子对互斥理论，中心N原子的孤电子对数为0,价层电子对数为3, 所以NO 的空间构型为平面三角形。(3) CO与2互为等电子体，则CO的结构式为COo (4)1个CO?中含有2个o键、2个兀键。(6)Cu原子的半径为a cm,则晶胞边长为cm,晶胞体积V=( cm)3,每个晶胞中含有4个铜原子，故晶体密度p= = = g cm~3o (7)根据题意，Cu2S 晶胞中含有的S原子数为8X +6X +4 = 8,故该晶胞中含有的Cu原子数为16o

答案：(l)3d% (2)平面三角形

(3)CO (4)1 : 1

(5)N>0>C

(6)面心立方

(7)12 16

(8)2Cu+8NH3 ? H2O + O2=2[C U(NH3)4]2++4OH + 6H2O

6.石墨烯(图甲)是一种山单层碳原子构成的平而结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。

图甲石墨烯结构图乙氧化石墨烯结构

(1)图甲中，1号C与相邻C形成。键的个数为 ______ 。

(2)图乙中，1号C的杂化方式是________ ，该C与相邻C形成的键角____________(填

或“=”)图叩中1号C与相邻C形成的键角。

图丙

(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H20中，则氧化石墨烯中可与出0形成氮键的原子有

_______ (填元素符号)。

(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C GO可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所

示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为____________ ,该材料的化学式为

解析：(1)石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以3个共价键与其他碳原子形成共价键的。

(2)图乙中1号碳形成了4个共价键，故其杂化方式为sp\图甲中的键角为120°,而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近109.5%

(3)只有电负性较大的非金属元素与氢元素才可形成氢键。

(4)一个晶胞中M原子的个数为12X4-9=12; 一个晶胞中Ceo的个数为8X+6X=4, M与C GO的个数比为3 : 1,故该材料的化学式为M3C60O

答案：(1)3 (2)sp3 < (3)0、H ⑷ 12 M3C60

7.(2017-江西红色七校联考)X、Y、Z、W、Q 一五种元素的原子序数依次增大，X、Y、Z、W属于短周期元索。己知X位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；Y 原子核外有三个能级，且每个能级上容纳的电子数相同；W原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；Q 元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题：

(1)仅山X与W组成的含18个电子的分子的结构式为______ 。

(2)Y、Z、W中第一电离能最大的是_______ (填元素符号)，Q的基态原子核外电子排布式

为________ O

(3)YW离子的空间构型是________ ,其中心原子的杂化轨道类型是_________ o

(4)已知由Q、Z、W三种元素按照1 ：3：9的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH = 2,则该溶液中由水电离产生的c(H+)为____________ -

(5)￥的一种单质相对分子质量为720,分子构型为一个32面体(其中有12个五元环，20个

六元环)(如图1)。则1个这种单质分子中所含兀键的数目为_____________ o

图1 图2

(6)______________________________________________________________ Q元素的单质在形成晶体时，其晶胞如图2所示。则Q原子的配位数为________________________ ,若Q 的原子半径为Q cm,阿伏加徳罗常数的值为必，则该单质的密度为 ____________ g/cn?(不必化简)。

答案：⑴H—O—O—H

(2)N ls22s22p63s23p64s2

(3)平面三角形sp?杂化

(4)0.01 mol/L (5)30

(6)8

8.(2017-福建福州质检)锌是人体必需的微量元素，明朝《天工开物》中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题：

(1)基态Zn原子的价电子排布式为________ ,在周期表中位置为_________ 。

(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①组成[Zn(NH3)4]SO4的元素屮，除H外其他元素的第一电离能由大到小排序为

②在[Zn(NH3)4]SO4溶液中滴力口NaOH溶液，未出现浑浊，其原因是

③已知[Zn(NH3)4]2+空间构型与SO相同,则在

[Zn(NH3)4]2+中Zn2'的杂化类型为__________ 杂化。

④以下作用力ft[Zn(NH3)4]SO4晶体中存在的有_______ o

A.离子键

B.极性共价键

C.非极性共价键

D.配位键

E.范徳华力

F.金属键

(3)ZnS晶胞结构如图(已知a为硫离子，b为锌离子)所示，ZnS晶体熔点约为1 700 °C。

①已知晶体密度为p g em-3,必为阿伏加徳罗常数的值。则1个ZnS晶胞的体积为 cm'。

②ZnO与ZnS结构相似，熔点为1 975 °C,熔点较高的原因是 _________________ 。

答案：(l)3d,04s2第四周期I【B族

(2)?N>O>S>Zn ?[Zn(NH3)4]2+难以电离，溶液中Z1戶浓度很小，无法产牛沉淀

③ s p'④ABD

(3) ① ②CP 一的半径比S-的小，ZnO 晶体的晶格能较大

9. (2017-山东济宁模拟)铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列 问题：

(1) 画出基态Cu 原子的价电子排布图 __________ ;

(2) 已知高温下Cu 2O 比CuO 稳定，从核外电子排布角度解释高温下Cu 2O 更稳定的原因：

(5) M 原子的价电子排布式为3s 23p 5,铜与M 形成化合物的晶胞如图2所示(黑点代表铜原子)。

① ________________________ 该晶体的化学式为 o

② ________________________________________________________________ 己知铜和M 的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M 形成的化合物属于 ___________________________ 化合物(填 “离子”或“共价”)。

③ 己知该品体的密度为p g em-3 4,阿伏加德罗常数的值为N&该品体中Cu 原子和M 原子 之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu 原子和M 原子之间的最短距离为

_______ m (写岀计算式)。

Cii2<)比CuO 更稳定。

3 配合物[C U (NH 3)2]OOCCH 3中碳原子的杂化类型是 _________ ,配体中提供孤对电子的原子 是 _______ o C 、N 、O 三元素的第一电离能由大到小的顺序是 _________ (用元素符号表示)。

4 铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，则晶体铜原子的堆积方式为 ____________ o 解析: 1 s 2s 2p (2)Cu+的电子排布图为F J 卜；

\ V t V f Y

3d

WIWIWOOI ，Cu

2 +的电子排布图

Is 2s O E3 Bp A I A I

4 V t V 3d

A 核外电子排布处于全充满状态°因此

21)

(3)：C U (NH3)2]()()CCH 3是离子化合物9其阴离子的结构式是

H ()

I II

[H —C —C —() ]一 °从C 原子的成键情况看?C 原子的杂化类

H

型有两种：sp 4 5和sp 6 7 o

(4) 铜原子的堆积方式是密置层堆积，三层一重复，即ABC 型，所以属于面心立方最密堆积。

(5) ①M 是C1元素。Cu 与C1形成的化合物品胞中Cu 的个数是4, C1的个数是8X+6X =4, 因此该品体的化学式是CuClo ②Cu 和Cl 的电负性差值是3.0 —1.9=1.1<1.7,因此CuCl 属于共 价化合物。③设Cu 原子和M 原子之间的最短距离为xpm,晶胞的边长为dem,则4x-10~,0=<10叫 3d

4

亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态 5

sp2、sp 3 N N>O>C 6

而心立方最密堆积 7 ①CuCl ②共价③X1O 10 答案:

A i